Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung der Strahlform von fließfähigen Produkten, insbesondere von Nahrungsmitteln, umfassend: einen Eintrittsbereich zum Eintritt der fließfähigen Produkte, einen Austrittsbereich zum Austritt der fließfähigen Produkte, und mehrere Kanäle zur Durchleitung der fließfähigen Produkte, wobei jeder Kanal einen dem Eintrittsbereich zugeordneten Einlass und einen dem Austrittsbereich zugeordneten Auslass aufweist, wobei jeder Einlass eines Kanals eine erste Querschnittsfläche aufweist, und wobei jeder Auslass eines Kanals eine zweite Querschnittsfläche aufweist.

Die Erfindung betrifft zudem die Verwendung einer derartigen Vorrichtung zur Abfüllung von Nahrungsmitteln, insbesondere zur aseptischen Abfüllung von

Nahrungsmitteln. Auf dem Gebiet der Verpackungstechnik sind zahlreiche Möglichkeiten bekannt, fließfähige Produkte in die dafür vorgesehenen Verpackungen zu füllen. Bei den fließfähigen Produkten kann es sich beispielsweise um Nahrungsmittel wie etwa Milch, Fruchtsaft, Saucen oder Joghurt handeln. Als Verpackungen können

beispielsweise Verbundverpackungen mit Lagen aus Pappe und Kunststoff eingesetzt werden.

Ein wichtiger Schritt bei der Befüllung der Verpackungen besteht darin, die fließfähigen Produkte möglichst schnell in die Verpackungen zu füllen, um eine schnelle Taktung und somit hohe Stückzahlen erreichen zu können. Trotz der hohen Strömungsgeschwindigkeit soll die Befüllung jedoch weitgehend ohne Spritzer und Schaumbildung erfolgen, um die hygienischen Anforderungen erfüllen zu können und Verunreinigungen an der Verpackung oder der Abfüllmaschine zu vermeiden. Besonders hohe hygienische Anforderungen treten bei Nahrungsmitteln auf, die unter sterilen, also keimfreien Bedingungen abgefüllt werden.

Den hohen Anforderungen kann nur genügt werden, wenn der Befüllvorgang an individuelle Faktoren wie beispielsweise die Eigenschaften des abzufüllenden

Produkts und das Volumen sowie die Form der Verpackung angepasst wird. Die Anpassung beinhaltet regelmäßig eine Einstellung der Durchflussmenge und der Durchflussgeschwindigkeit. Darüber hinaus wird oftmals auch die Fülldüse an das abzufüllende Produkt und die Verpackung angepasst und gegebenenfalls

ausgetauscht. Denn die Fülldüse bestimmt maßgeblich die Form und das

Geschwindigkeitsprofil des Füüstrahls. Zudem ist die Fülldüse für eine tropfenfreie Befüllung verantwortlich. Hierzu wird der Volumenstrom vor dem Austritt aus der Fülldüse häufig in mehrere Teilströme aufgeteilt, die durch einzelne Kanäle geleitet werden. Dies hat den Vorteil, dass das abzufüllende Produkt mit einer größeren Wandfläche in Berührung kommt, wodurch bei einer Unterbrechung der Befüllung die Restmenge des abzufüllenden Produkts sicher in den Kanälen gehalten wird und nicht unkontrolliert auf die Verpackung oder die Abfüllmaschine tropft („Kapillarwirkung").

Eine Fülldüse für die Abfüllung von Nahrungsmitteln ist beispielsweise aus der EP 2 078 678 AI bekannt. Zur Aufteilung des Volumenstromes weist die dort gezeigte Fülldüse eine austauschbare Platte mit zahlreichen Löchern auf. Die Löcher sind zylindrisch geformt und verlaufen parallel zueinander, um mit der Platte einen besonders geraden Füllstrahl zu erzeugen („flow straightening plate"). Während die Einlasse der Löcher in einer Ebene liegen, sind die Auslässe der Löcher auf einer gekrümmten Fläche angeordnet, so dass die Löcher - in Strömungsrichtung betrachtet - unterschiedlich lang sind. Durch die Variation der Länge der Löcher soll die

Strömungsgeschwindigkeit beeinflusst werden. Insbesondere soll die

Strömungsgeschwindigkeit in der Mitte des Füllstrahls durch längere Löcher und die dadurch bedingte höhere Reibung stärker verlangsamt werden als in den

Randbereichen des Füllstrahls. Die aus der BP 2 078 678 AI bekannte Fülldüse hat mehrere Nachteile. Zunächst muss aufgrund der zweiteiligen Konstruktion die Platte gegenüber dem Körper der Fülldüse abgedichtet werden. In dem abzudichtenden Spalt zwischen Platte und Körper können sich Produktreste ablagern, was hygienisch problematisch ist. Ein weiterer Nachteil liegt in der unterschiedlichen Länge der Löcher. Denn ein gekrümmter

Austrittsbereich der Platte führt dazu, dass sich die Teilströme des abzufüllenden Produkts zu unterschiedlichen Zeitpunkten von der Unterseite der Platte ablösen und zudem einer unterschiedlich großen Fallhöhe bis zum Boden der Verpackung ausgesetzt werden. Diejenigen Teilströme, die durch kürzere Löcher geführt werden und sich früher von der Unterseite der Platte ablösen, werden früher einer

Fallbeschleunigung ausgesetzt als diejenigen Teilströme, die sich zu diesem Zeitpunkt noch in den längeren Löchern befinden. Aufgrund der unterschiedlichen Fallhöhen der Teilströme werden diese im freien Fall auch unterschiedlich lange beschleunigt und erreichen einen unterschiedlich großen Geschwindigkeitszuwachs. Dies hat zur Folge, dass das an der Unterseite der Platte eingestellte Geschwindigkeitsprofil im freien Fall wieder verändert wird. Das für die Spritzerbildung maßgebliche

Geschwindigkeitsprofil beim Aufprall des Füllstrahls auf den Boden der Verpackung lässt sich daher mit der vorgeschlagenen Lösung nur sehr unpräzise einstellen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Vorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass sich die Form und das Geschwindigkeitsprofil des Füllstrahls einfach einstellen lassen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass die zweite Querschnittsfläche wenigstens eines Kanals größer ist als die erste Querschnittsfiäche dieses Kanals.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich zunächst durch einen

Eintrittsbereich zum Eintritt der fließfähigen Produkte sowie durch einen

Austrittsbereich zum Austritt der fließfähigen Produkte aus. Zwischen dem

Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich sind mehrere Kanäle zur Durchleitung der fließfähigen Produkte angeordnet. Jeder der Kanäle weist einen Einlass auf, der dem Eintrittsbereich zugeordnet ist. Zudem weist jeder der Kanäle einen Auslass aus, der dem Austrittsbereich zugeordnet ist. Jeder Einlass weist eine erste Querschnittsfläche auf und jeder Auslass weist eine zweite Querschnittsfläche auf.

Gemäß der Erfindung ist die zweite Querschnittsfläche wenigstens eines Kanals größer ist als die erste Querschnittsfläche dieses Kanals. Vorzugsweise ist die zweite Querschnittsfläche jedes Kanals größer ist als die erste Querschnittsfläche dieses Kanals. Mit anderen Worten vergrößert sich die Querschnittsfläche der Kanäle in Strömungsrichtung, also von dem Einlass in Richtung des Auslasses. Nach den

Gesetzen der Strömungsmechanik, insbesondere dem Gesetz von Bernoulli führt eine Vergrößerung der Querschnittsfläche zu einer proportionalen Abnahme der

Strömungsgeschwindigkeit. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kanäle führt demnach zu einer Verlangsamung der in dem Kanal fließenden Teilströmung. Der Quotient aus der ersten Querschnittsfläche und der zweiten Querschnittsfläche ist daher stets kleiner als eins und stellt ein Maß für den Grad der Verlangsamung dar. Dieser Quotient kann daher auch als„Verlangsamungsfaktor" bezeichnet werden; sein Kehrwert kann demgegenüber als„Beschleunigungsfaktor" bezeichnet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise aus Metall, insbesondere aus Stahl, vorzugsweise Edelstahl, hergestellt sein. Die Kanäle können beispielsweise durch Tiefbohrverfahren gebohrt oder durch Drahterodieren geschnitten werden.

Die Vergrößerung der Querschnittsfläche kann nach einer Ausbildung der Erfindung gleichmäßig und insbesondere stetig und/oder monoton erfolgen. Die stetige und/oder monotone Vergrößerung der Querschnittsfläche kann bei wenigstens einem Kanal oder - vorzugsweise - bei allen Kanälen erfolgen. Unter einer stetigen

Vergrößerung wird eine Vergrößerung ohne sprunghafte Veränderungen der

Querschnittsfläche verstanden. Eine monotone Vergrößerung der Querschnittsfläche bedeutet, dass sich die Querschnittsfläche in Strömungsrichtung zu keiner Zeit wieder verkleinert, sondern durchgehend entweder gleich bleibt oder ansteigt. Dies kann beispielsweise durch kegelmantelförmige Kanalwände erreicht werden. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Quotient aus der Summe der ersten Querschnittsflächen aller Kanäle und der Summe der zweiten

Querschnittsflächen aller Kanäle im Bereich zwischen 0,35 und 0,75 liegt Dies bedeutet, dass die gesamte Querschnittsfläche am Einlass der Kanäle nur etwa 35% bis 75% der gesamten Querschnittsfläche am Auslass der Kanäle beträgt. Es erfolgt daher eine deutliche Vergrößerung der gesamten Querschnittsfiäche in

Strömungsrichtung und somit eine Verlangsamung der gesamten Strömung.

Nach einer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Quotient aus der ersten Querschnittsfläche und der zweiten Querschnittsfläche bei jedem Kanal im Bereich zwischen 0,35 und 0,75 liegt. Dies bedeutet, dass nicht nur die Summe der

Querschnittsflächen, sondern die Querschnittsfläche am Einlass jedes einzelnen Kanals nur etwa 35% bis 75% der Querschnittsfläche am Auslass dieses Kanals beträgt. Jeder einzelne Kanal soll demnach zu einer deutlichen Vergrößerung der Querschnittsfläche und daraus folgenden Verlangsamung der Strömung beitragen, die innerhalb des genannten Bereiches liegt Es kann vorgesehen sein, dass der Quotient aus der ersten Querschnittsfläche und der zweiten Querschnittsfläche - also der Verlangsamungsfaktor - bei jedem Kanal identisch ist; alternativ können die

Quotienten auch innerhalb des genannten Bereiches zwischen den Kanälen variieren, so dass die Verlangsamung der Strömung für jeden Kanal individuell angepasst werden kann.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die außermittigen Kanäle einen Abstand zur Mittelachse der Vorrichtung aufweisen und dass der Quotient aus der ersten Querschnittsfläche und der zweiten Querschnittsfläche mit steigendem

Abstand der außermittigen Kanäle zur Mittelachse der Vorrichtung sinkt,

insbesondere stetig oder monoton sinkt Unter einem außermittigen Kanal wird jeder Kanal verstanden, der nicht entlang der Mittelachse der Vorrichtung verläuft. Diese Lehre sieht also vor, dass der Quotient aus der ersten Querschnittsfläche und der zweiten Querschnittsfläche - also der Verlangsamungsfaktor - bei den außen liegenden Kanälen kleiner ist als bei den weiter innen liegenden Kanälen. Die

Strömung soll also bei den außen liegenden Kanälen stärker verlangsamt werden als bei den weiter innen liegenden Kanälen. Vorzugsweise ist der Verfangsamungsfaktor umso kleiner, je weiter außen der Kanal angeordnet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einlasse und/oder die Auslässe der außermittigen Kanäle kreisförmig auf Ringen um die Mittelachse der Vorrichtung angeordnet sind. Nach dieser Ausgestaltung können mehrere Kanäle derart angeordnet werden, dass ihre Einlasse und/oder ihre Auslässe gleich weit von der Mittelachse entfernt sind. Auf diese Weise lässt sich ein gleichmäßiger, symmetrisch geformter Füllstrahl erzeugen.

Zu dieser Ausgestaltung wird weiter vorgeschlagen, dass die Quotienten aus der ersten Querschnittsfiäche und der zweiten Querschnittsfläche bei allen außermittigen Kanälen desselben Ringes identisch sind. Dies bedeutet, dass diejenigen

Teilströmungen, die gleich weit von der Mittelachse entfernt sind, auch gleich stark verlangsamt werden. Auf diese Weise lässt sich ein Füllstrahl mit einem

symmetrischen Geschwindigkeitsprofil erzeugen, Hierzu wird weiter vorgeschlagen, dass die Quotienten aus der ersten

Querschnittsfläche und der zweiten Querschnittsfläche mit steigendem Abstand des Ringes zur Mittelachse der Vorrichtung sinken, insbesondere stetig oder monoton sinken. Dies hat zur Folge, dass die Teilströmungen in den Kanälen der inneren Ringe weniger stark verlangsamt werden als die Teilströmungen in den Kanälen der weiter außen liegenden Ringe. Auf diese Weise lässt sich ein Füllstrahl mit einem

stufenförmigen Geschwindigkeitsprofil erzeugen, wobei die Kanäle jedes Ringes eine Stufe darstellen.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einlasse und/oder die Auslässe der Kanäle in einer Ebene angeordnet sind. Die Anordnung der Einlässe in einer Ebene hat den Vorteil, dass alle Einlasse gleichzeitig durch ein besonders einfach geformtes, insbesondere durch ein ebenes Dichtelement sicher abgedichtet werden können. Die Anordnung der Auslässe in einer Ebene hat den Vorteil, dass sämtliche Teilströmungen sich gleichzeitig von der Unterseite der Vorrichtung ablösen und somit gleichzeitig der Fallbeschleunigung ausgesetzt werden. Vorzugsweise ist die Ebene, in der die Einlasse der Kanäle angeordnet sind, parallel zu der Ebene, in der die Auslässe der Kanäle angeordnet sind. Dies hat - jedenfalls bei gerade verlaufenden Kanälen - den Vorteil, dass die Kanäle gleich lang sind und somit die reibungsbedingte Verlangsamung der Teilströmungen in allen Kanälen etwa gleich groß ist

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Einlässe und/oder die Auslässe der Kanäle punktsymmetrisch oder achsensymmetrisch angeordnet sind. Durch eine symmetrische Verteilung der Einlässe und/oder der Auslässe werden eine gleichmäßige, verwirbelungsarme Verteilung der Strömung und ein symmetrischer Füllstrahl erreicht

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Anzahl der Kanäle wenigstens 50 beträgt und insbesondere im Bereich zwischen 100 und 150 liegt Die

Gesamtströmung soll nach dieser Weiterbildung in eine besonders hohe Anzahl von Teilströmungen aufgeteilt werden. Dies hat den Vorteil, dass für jede Teilströmung die Geschwindigkeit und Richtung dieser Teilströmung individuell eingestellt werden kann, so dass sich auch komplexe Formen und Geschwindigkeitsprofile des Füllstrahls erzielen lassen. Zudem führt eine hohe Anzahl von Kanälen zu einer größeren

Kontaktfläche zwischen Strömung und Kanal, was aufgrund der Kapillarwirkung die Tropfgefahr bei einer Unterbrechung der Befüllung verringert.

Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kanäle im Bereich ihrer Auslässe durch Stege voneinander getrennt sind, deren Dicke 0,3 mm oder weniger beträgt. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Stege sogar 0,2 mm oder weniger. Nach dem Austritt aus der Vorrichtung sollen die Teilströmungen sich wieder zu einer Gesamtströmung vereinigen, die möglichst keine Lufteinschlüsse aufweist. Dieser Vorgang wird durch besonders dünne Stege an den Auslässen der Kanäle unterstützt, da sich die dicht benachbarten Teilströmungen aufgrund von Anziehungskräften schnell zu einer Gesamtströmung zusammenschließen können. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Mittelachsen der außermittigen Kanäle gegenüber der Mittelachse der Vorrichtung um einen

Neigungswinkel geneigt angeordnet Durch die Neigung der außermittigen Kanäle können die Teilströmungen in diesen Kanälen neben einem vertikalen Impuls auch einen horizontalen Impuls erhalten. Dies erlaubt eine besonders variable Gestaltung der Form des Füllstrahls. Die betroffenen Kanäle können - in Strömungsrichtung gesehen - nach außen oder nach innen geneigt sein. Eine Neigung nach außen spreizt oder teilt den Füllstrahl und lenkt ihn seitlich an die Wände der Verpackung. Auf diese Weise wird die Verpackung besonders schonend und weitgehend ohne

Schaumbildung befüllt. Eine Neigung nach innen ermöglicht hingegen einen besonders spitzen, konzentrierten Füllstrahl.

Zu dieser Ausgestaltung wird weiter vorgeschlagen, dass der Neigungswinkel im Bereich zwischen 1° und 6° liegt. Der Neigungswinkel ist derjenige Winkel, der sich zwischen der Mittelachse der Vorrichtung und der Mittelachse des entsprechenden Kanals einstellt. Der angegebene Bereich kann wiederum eine Neigung nach außen oder eine Neigung nach innen betreffen.

Weiter wird zu diesen beiden Ausgestaltungen vorgeschlagen, dass der

Neigungswinkel der außermittigen Kanäle mit steigendem Abstand der Kanäle zur Mittelachse der Vorrichtung ansteigt, insbesondere stetig oder monoton ansteigt. Die Neigung der Kanäle soll also umso größer sein, je weiter außen der Kanal angeordnet ist. Die stärkere Neigung der äußeren Kanäle ist insbesondere bei einer Neigung nach innen vorteilhaft, da auf diese Weise ein besonders schlanker, konzentrierter

Füllstrahl erreicht werden kann.

Die zuvor beschriebene Vorrichtung kann in allen dargestellten Ausgestaltungen besonders gut zur Abfüllung von Nahrungsmitteln, insbesondere zur aseptischen Abfüllung von Nahrungsmitteln verwendet werden. Bei den Nahrungsmitteln kann sich beispielsweise um Milch, Fruchtsaft, Saucen oder joghurt handeln.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes

Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. la eine aus dem Stand der Technik bekannte Fülldüse im Querschnitt,

Fig. lb einen vergrößerten Ausschnitt der Platte der Fülldüse aus Fig. la im

Querschnitt, die Platte der Füüdüse aus Fig. la entlang der in Fig. la eingezeichneten Schnittebene Ic-Ic, eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Veränderung der Strahlform von fließfähigen Produkten im Querschnitt, die Vorrichtung aus Fig. 2a im Querschnitt entlang der in Fig. 2a eingezeichneten Schnittebene Hb-llb, die Vorrichtung aus Fig. 2a im Querschnitt entlang der in Fig. 2a eingezeichneten Schnittebene Hc-Iic, eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Veränderung der Strahlform von fließfähigen Produkten im Querschnitt, die Vorrichtung aus Fig. 3a im Querschnitt entlang der in Fig. 3a eingezeichneten Schnittebene Illb-lllb, und Fig. 3c die Vorrichtung aus Fig. 3a im Querschnitt entlang der in Fig. 3a eingezeichneten Schnittebene IIIc-IIIc.

In Fig. 1 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Fülldüse 1 im Querschnitt dargestellt Die Fülldüse 1 umfasst einen Körper 2 und eine Platte 3 zur Formung der Strömung. Die Platte 3 kann austauschbar in den Körper 2 eingesetzt werden, indem ein umlaufender Flansch 4, der an der Platte 3 vorgesehen ist, auf einen Vorsprung 5, der an dem Körper 2 vorgesehen ist, aufgesetzt wird. Die Platte 3 weist mehrere Löcher 6 auf, die eine™ in Fig. la schematisch mit Pfeilen dargestellte - Durchströmung der Fülldüse 1 mit fließfähigen Produkten erlauben. Nach dem

Austritt aus der Fülldüse 1 bilden die fließfähigen Produkte einen Strahl 7, dessen äußere Kontur in Fig. 1 gezeigt ist. Durch den Körper 2 und die Platte 3 verläuft zentral eine Mittelachse 8. Fig. lb zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Platte 3 der Fülldüse 1 aus Fig. la im Querschnitt Die bereits im Zusammenhang mit Fig. la beschriebenen Bereiche der Platte 3 sind in Fig. lb mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die Platte 3 weist eine Oberseite 9 zum Eintritt der fließfähigen Produkte und eine Unterseite 10 zum Austritt der fließfähigen Produkte auf. Die Oberseite 9 ist durch die Löcher 6 mit der Unterseite 10 verbunden. Jedes der Löcher 6 weist einen Einlass 11 und einen Auslass 12 auf, wobei die Einlasse 11 der Löcher 6 der Oberseite 9 zugeordnet sind und wobei die Auslässe 12 der Löcher 6 der Unterseite 10 zugeordnet sind. Bei der in Fig. lb dargestellten Platte 3 verlaufen alle Löcher 6 parallel zur Mittelachse 8 der Platte 3 und weisen somit keine Neigung auf, Zudem ist die Querschnittsfläche aller Löcher 6 identisch und verändert sich in Strömungsrichtung, also von dem Einlass 11 zu dem Auslass 12, nicht Die Oberseite 9 wird durch eine Ebene gebildet, in der die Einlasse 11 der Löcher 6 liegen. Demgegenüber wird die Unterseite 10 durch eine gekrümmte Fläche gebildet, in der die Auslässe 12 der Löcher liegen. Die Unterseite 10 ist derart gekrümmt, dass diejenigen Löcher 6, die in der Nähe der Mittelachse 8 liegen, länger sind, als diejenigen Löcher 6, die im Randbereich der Platte 3 liegen. An den Rändern der Auslässe 12 können umlaufende Fasen 13 vorgesehen sein. In Fig. lc ist die Platte 3 der Füildüse 1 aus Fig. la entlang der in Fig. la eingezeichneten Schnittebene Ic-Ic, also von der Unterseite betrachtet, dargestellt. Auch in Fig. lc sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. la und Fig. lb

beschriebenen Bereiche der Platte 3 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit wurde in Fig. lc auf eine Darstellung des Körpers 2 verzichtet, Fig. lc verdeutlicht, dass eine Vielzahl von Löchern 6 dicht nebeneinander angeordnet sind und dabei nahezu die gesamte Fläche der Platte 3 einnehmen. Die in Fig. la, Fig. lb und Fig. lc dargestellte Fülldüse 1 entspricht weitgehend der aus der EP 2 078 678 AI bekannten Fülldüse.

Fig. 2a zeigt eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 14 zur Veränderung der Strahlform von fließfähigen Produkten im Querschnitt. Die

Vorrichtung 14 weist ein einteilig ausgebildetes Gehäuse 15 auf, das einen

Eintrittsbereich 16 zum Eintritt der fließfähigen Produkte und einen Aus tri ttsbe reich 17 zum Austritt der fließfähigen Produkte umfasst. Zwischen dem Eintrittsbereich 16 und dem Austrittsbereich 17 sind eine Vielzahl von Kanälen 18 zur Durchleitung der fließfähigen Produkte in dem Gehäuse 15 angeordnet. Die Kanäle 18 weisen jeweils einen dem Eintrittsbereich 16 zugeordneten Einlass 19 und einem dem

Austrittsbereich 17 zugeordneten Auslass 20 auf. Bei der in Fig. 2a gezeigten

Vorrichtung 14 sind sowohl der Eintrittsbereich 16 - und somit auch die Einlässe 19 - als auch der Austrittsbereich 17 - und somit auch die Auslässe 20 - in einer Ebene angeordnet, wobei die beiden Ebenen parallel zueinander liegen. Schließlich weist die Vorrichtung 14 an ihrer Oberseite einen umlaufenden Flansch 21 auf, in den mehrere Bohrungen 22 eingebracht sind. Über die Bohrungen 22 kann die Vorrichtung 14 beispielsweise mit einer Abfüllmaschine verbunden werden.

In Fig. 2a ist weiterhin eine Ventilstange 23 mit einem Dichtelement 24 dargestellt. Diese Bauteile gehören zwar nicht zur Vorrichtung 14, dienen jedoch der Erläuterung ihrer Funktionsweise. Um die - in Fig. 2a schematisch mit Pfeilen dargestellte - Durchströmung der Vorrichtung 14 zu unterbrechen, wird die Ventilstange 23 abgesenkt so dass das Dichteiement 24 auf den Eintrittsbereich 16 gedrückt wird und die dort angeordneten Einlasse 19 der Kanäle 18 verschließt. Durch die Ventilstange 23, das Dichtelement 24 und die Vorrichtung 14 verläuft zentral eine Mittelachse 25. Bei der in Fig. 2a beispielhaft dargestellten Vorrichtung 14 können die Kanäle 18 in einen zentralen Kanal 18' und in mehrere außermittige Kanäle 18" unterteilt werden. Die Mittelachse des zentralen Kanals 18' entspricht der Mittelachse 25 der

Vorrichtung; der zentrale Kanal 18' verläuft also gerade nach unten und steht senkrecht auf den beiden Ebenen des Eintrittsbereiches 16 und des Austrittsbereiches 17. Die Mittelachsen der außermittigen Kanäle 18" sind hingegen gegenüber der Mittelachse 25 der Vorrichtung 14 um einen Neigungswinkel α geneigt. Der

Neigungswinkel der außermittigen Kanäle 18" steigt mit steigendem Abstand der Kanäle 18" zur Mittelachse 25 der Vorrichtung 14 stetig oder monoton an. Mit anderen Worten sind diejenigen außermittigen Kanäle 18" mit dem größten Abstand zur Mittelachse 18" - also die radial außen liegenden Kanäle 18" - am stärksten geneigt. Die außermittigen Kanäle 18" sind in Strömungsrichtung gesehen in Richtung der Mittelachse 25 geneigt, so dass die Auslässe 20 der Kanäle 18" näher an der Mittelachse 25 liegen als die Einlasse 19 der Kanäle 18". Die Kanäle 18 der in Fig. 2a beispielhaft dargestellten Vorrichtung 14 weisen eine erste Querschnittsfläche 26 und eine zweite Querschnittsfläche 27 auf, wobei die erste Querschnittsfläche 26 an den Einlassen 19 gemessen wird und wobei die zweite Querschnittsfläche 27 an den Auslässen 20 gemessen wird. Die Kanäle 18 der in Fig. 2a gezeigten Vorrichtung 14 zeichnen sich dadurch aus, dass die zweite

Querschnittsfläche 27 jedes Kanals 18 größer ist als erste Querschnittsfläche 26 dieses Kanals 18. Dies betrifft sowohl den zentralen Kanal 18' als auch die

außermittigen Kanäle 18". Mit anderen Worten vergrößert sich die Querschnittsfläche der Kanäle 18 in Strömungsrichtung gesehen von ihren Einlassen 19 zu ihren

Auslässen 20. Fig. 2b zeigt die Vorrichtung 14 aus Fig. 2a im Querschnitt entlang der in Fig. 2a eingezeichneten Schnittebene Ilb-ilb. In Fig. 2b ist demnach ein Blick auf den

Eintrittsbereich 16 der Vorrichtung 14 dargestellt. Die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2a beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 14 sind in Fig. 2b mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In Fig. 2b ist erkennbar, dass die Vorrichtung 14 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Die kreisförmige Fläche des Eintrittsbereiches 16 kann bei der in Fig. 2b beispielhaft dargestellten Vorrichtung 14 in Dichtbereiche 28 und in vier Einlaufbereiche 29 unterteilt werden, von denen jeder etwa einen Bereich von 90° abdeckt Die Dichtbereiche 28 sind zur abdichtenden Anlage des - in Fig. 2b nicht gezeigten - Dichtelements 24 bestimmt. In jedem der vier Einlaufbereiche 29 sind neunundzwanzig außermittige Kanäle 18" angeordnet, dessen Einlässe 19 erkennbar sind. In der Mitte des Eintrittsbereiches 16 liegt der zentrale Kanal 18'. Die Einlasse 19 der Kanäle 18 der in Fig. 2b dargestellten Vorrichtung 14 weisen ein bestimmtes Muster auf: Um den zentralen Kanal 18' herum sind die außermittigen Kanäle 18" kreisförmig auf fünf konzentrischen Ringen angeordnet. Der erste, innerste Ring weist acht Kanäle 18" auf (zwei pro Einlaufbereich 29). Der zweite Ring weist sechzehn Kanäle 18" auf (vier pro Einlaufbereich 29). Der dritte Ring weist vierundzwanzig Kanäle 18" auf (sechs pro Einlaufbereich 29). Der vierte Ring weist zweiunddreißig Kanäle 18" auf (acht pro Einlaufbereich 29) und der fünfte Ring weist schließlich sechsunddreißig Kanäle 18" auf (neun pro Einlaufbereich 29). Insgesamt sind also einhundertsiebzehn Kanäle 18 vorhanden.

Fig. 2c zeigt die Vorrichtung 14 aus Fig. 2a im Querschnitt entlang der in Fig. 2a eingezeichneten Schnittebene Iic-Iic. In Fig. 2c ist demnach ein Blick auf den

Austrittsbereich 17 der Vorrichtung 14 dargestellt. Die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2a oder Fig. 2b beschriebenen Bereiche der Vorrichtung 14 sind in Fig. 2c mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die Fläche des Austrittsbereiches 17 ist im Gegensatz zur Fläche des Eintrittsbereiches 16 nicht mehr in Dichtbereiche 28 und Einlaufbereiche 29 unterteilt, da dort erstens keine Fläche zur Anlage des

Dichtelements 24 benötigt wird und zweitens mehr Fläche für die in diesem Bereich vergrößerten Kanalquerschnitte benötigt wird. Daher sind die Kanäle 18 in der Ebene des Austrittsbereiches 17 nur noch durch sehr schmale Stege 30 voneinander getrennt. Auch im Austrittsbereich 17 sind die Kanäle 18 in vier Segmente eingeteilt, die jeweils etwa 90° der Fläche abdecken und punktsymmetrisch um den zentralen Kanal 18' herum verteilt sind.

In Fig. 3a ist eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 14 zur Veränderung der Strahiform von fließfähigen Produkten im Querschnitt dargestellt Die bereits im Zusammenhang mit der ersten Ausgestaltung (Fig. 2a - Fig. 2c) der Vorrichtung 14 beschriebenen Bereiche sind in Fig. 3a mit entsprechenden

Bezugszeichen versehen. Der wesentliche Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausgestaltung der Vorrichtung 14 liegt in einer unterschiedlichen Anordnung der Kanäle 18 und deren Ein- und Auslässe 19, 20. Die Unterschiede werden im Folgenden anhand von Fig. 3b und Fig. 3c verdeutlicht. Fig. 3b zeigt die Vorrichtung 14 aus Fig. 3a im Querschnitt entlang der in Fig. 3a eingezeichneten Schnittebene Illb-IIlb. In Fig. 3b ist demnach ein Blick auf den Eintrittsbereich 16 der Vorrichtung 14 dargestellt. Der wesentliche Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausgestaltung der Vorrichtung 14 liegt darin, dass bei der in Fig. 3b gezeigten Vorrichtung 14 die Fläche des Eintrittsbereiches 16 in einen Dichtbereich 28' und in zwei Einlaufbereiche 29' unterteilt werden, von denen jeder etwa einen Bereich von 180° abdeckt. Der Dichtbereich 28' trennt die beiden Einlaufbereiche 29'. Auch bei der in Fig. 3b gezeigten Vorrichtung 14 weisen die Einlasse 19 der Kanäle 18 ein bestimmtes Muster auf: Um den zentralen Kanal 18' herum sind die außermittigen Kanäle 18" kreisförmig auf fünf konzentrischen Ringen angeordnet. Der erste, innerste Ring weist zehn Kanäle 18" auf (fünf pro

Einlaufbereich 29'). Der zweite Ring weist achtzehn Kanäle 18" auf (neun pro

Einlaufbereich 29'). Der dritte Ring weist vierundzwanzig Kanäle 18" auf (zwölf pro Einlaufbereich 29). Der vierte Ring weist dreißig Kanäle 18" auf (fünfzehn pro

Einlaufbereich 29') und der fünfte Ring weist schließlich sechsunddreißig Kanäle 18" auf (achtzehn pro Einlaufbereich 29). Insgesamt sind also einhundertneunzehn Kanäle 18 vorhanden. Fig. 3c zeigt die Vorrichtung aus Fig. 3a im Querschnitt entlang der in Fig. 3a eingezeichneten Schnittebene IIIc-OIc. In Fig. 3c äst demnach ein Blick auf den Austrittsbereich 17 der Vorrichtung 14 dargestellt. Der wesentliche Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausgestaltung der Vorrichtung 14 liegt darin, dass bei der in Fig. 3c gezeigten Vorrichtung 14 die Kanäle 18 in zwei Segmente eingeteilt sind, die jeweils etwa 180° der Fläche abdecken und spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind.

Bezugsze ich e niiste :

1: Fülldüse

2: Körper

3: Platte

4: Flansch

5: Vorsprung

6: Loch

7: Strahl

8: Mittelachse

9: Oberseite

10: Unterseite

11: Einlass

12: Auslass

13: Fase

14: Vorrichtung

15: Gehäuse

16: Eintrittsbereich

17: Austrittsbereich

18, 18', 18": Kanal

19: Einlass

20: Auslass

21: Flansch

22: Bohrung

23: Ventilstange

24: Dichtelement

25: Mittelachse

26: erste Querschnittsfläche

27: zweite Querschnittsfiäche 28, 28': Dichtbereich

29, 29': Einiaufbereich

30: Steg